基于遥感数据的万家寨库区冰厚反演及其变化特征研究
发布时间：2021-07-27 15:42
冰凌观测是防凌的前提,是进行冰凌研究的基础,因此全面准确的冰凌观测可为科学防凌提供可靠的依据。冰厚数据是监测凌汛灾害的重要指标之一,本文通过冰厚反演算法对冰厚数据进行遥感反演,用Lebedev模型对反演结果验证,并对结果进行年内变化特征分析探究其变化规律。反演冰厚的结果可为黄河内蒙段防凌减灾等实际工作提供参考依据。通过冰厚反演算法,对特定的年份进行河冰冰厚反演,并将反演结果与实测数据进行对照。黄河万家寨水库上游河段自流凌期始冰厚保持持续增加的趋势,至稳封期到达最大,河冰稳封期平均冰厚在40cm～50cm之间,直到3月上旬河冰开始融化,冰厚开始变薄至开河。卫星遥感反演结果与实测以及Lebedev模型验证结果接近（相关系数0.8以上）一定程度上说明遥感反演的有效性。对冰厚变化特征进行分析,可以看出冰厚的演变总体呈现成冰、流凌、初封、稳封、融冰、开河的生消演变过程。本文选取2010年～2011年冰期以及2005年～2019年稳封期的河冰影像资料,分别对年内和年际间的冰厚变化进行分析,得出了变化规律。年内冰厚变化为流凌从WD57断面处滞留,堆冰尾部不断上移,流凌密度不断增大,冰厚逐渐增大。在封...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１技术路线图??Ｆｉｇ．?１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
全长为８３０多公里。根据河流流向将内蒙古段的黄河分为三段：第一段河流流??向从西南到东北，为石嘴山至巴彦高勒，第二段河流流向从西北到东南，为巴彦高??勒至喇嘛湾，第三段河流流向从北向南，为喇嘛湾至出境。如图２所示。??％?９??ｉ??？五涿县?ｓ?？－??？巴彦淖尔市??桃铸后康?？?＾??娜特漏广■．／?、呼和浩特市＊??，，ｕｍ（?＾＾＾特右旗、??达拉特赛＾＾托克托县??／?头綱＼???１?Ｖ？??＼?图例?准格尔旗＋？?（ｎ??勃清水稍枢纽????黄河河道?ｋ县??Ｔｐ｝?，?？鄂余多斯市?《級毅》地界线?万家寨水利枢組??？?地名?／－；？?＾７??Ｉｆｒ＾－?▼?水文站?／??［ｇ??＾??图２内蒙段黄河示意图??Ｆｉｇ．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｙｅｌｌｏｗ?Ｒｉｖｅｒ?ｉｎ?Ｉｎｎｅｒ?Ｍｏｎｇｏｌｉａ??万家寨水利枢纽位于托县至龙口峡谷之间ｔ２９］，其右岸为内蒙古准格尔旗，左岸??为山西偏关县［３°＇３１］。万家寨水库坝址以上集水面积为３９．４８万ｋｍ２，蓄水位最高可达??９８０ｍ、正常蓄水位为９７７ｍ、拐上为回水末端。万家寨大坝距头道拐水文站为１１４ｋｍ，??距离黄河中上游分界处的托县河口镇为１０４ｋｍ［３２］。本文将研究区域选定在万家寨库??区河段
Ｆｉｇ．４?Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ?ｎｅｇａｔｉｖｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｃｈａｒｔ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｉｃｅ?ａｇｅ??注：图屮年份代表该年度冰期，例如２０１０年为２００９？２０１０年度冰期，以此类推，沿用后文。??从图４中可以看出，万家寨自１９９８年建库之后至２０１８年，除个别冷冬年份之??夕卜，累积负气温呈现上升的趋势，大约升高了?５０°Ｃ。由于气温的升高，外加下游水??库的挡水作用，使得封河位置下移，于库尾河段容易出现卡冰现象，从而造成冰凌??灾害。??年度??１９９８?２００１?２００４?２００７?＾２０１０?２０１３?２０１６??－３０?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??—冰期最低气温??－２５?－?，?一冰期平均气温??－１０?－??－５?－??ｏ?－??图５拐上冰期平均气温及最低气温变化图??Ｆｉｇ．５?Ｔｈｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｍａｐ?ｏｆ?ｎｅｇａｔｉｖｅ?ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｆ?ｉｃｅ?ａｇｅ?ｉｎ?Ｇｕａｉｓｈａｎｇ??从图５中可以看出，万家寨自１９９８年建库之后至２０１８年，冰期平均气温在－２°Ｃ??波动
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河宁蒙河段2017～2018年度凌情特性分析[J]. 杨桂珍,赵凝,党乾磊,王艳. 内蒙古水利. 2018(10)
[2]基于Landsat-8数据和MODIS数据的渤海海冰信息提取[J]. 焦慧. 测绘与空间地理信息. 2018(05)
[3]黄河万家寨水库上游段水动力特性研究[J]. 袁博文,牟献友,冀鸿兰,张宝森. 中国水利水电科学研究院学报. 2018(02)
[4]基于改进C-V模型的冰湖轮廓提取方法研究[J]. 赵航,陈方,张美美. 遥感技术与应用. 2018(01)
[5]基于MODIS的渤海海冰资源量估算[J]. 颜钰,徐粒,许映军,李倩,陶军,顾卫. 资源科学. 2017(11)
[6]基于Landsat 8 OLI数据的后海水深反演[J]. 薛峭,梁开,甘华阳,陈太浩. 海南热带海洋学院学报. 2017(05)
[7]桑沟湾海冰厚度遥感反演研究[J]. 谷洪钦,毕海波,黄海军. 海洋科学. 2016(09)
[8]乌梁素海湖泊冰消融过程的现场观测[J]. 张岩,李畅游,史小红,裴国霞,乔玲敏. 海洋湖沼通报. 2016(04)
[9]2000-2013年西藏纳木错湖冰变化及其影响因素[J]. 勾鹏,叶庆华,魏秋方. 地理科学进展. 2015(10)
[10]Landsat系列卫星光学遥感器辐射定标方法综述[J]. 张志杰,张浩,常玉光,陈正超. 遥感学报. 2015(05)
博士论文
[1]基于高分辨率极化SAR的海冰分类和厚度探测方法研究[D]. 刘眉洁.中国石油大学(华东) 2016
[2]河冰生消过程中关键物理参数的监测与研究[D]. 崔丽琴.太原理工大学 2015
[3]Landsat7 ETM+数据处理技术研究[D]. 唐海蓉.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2003
[4]航天光学成像遥感器动态成像质量评价与优化[D]. 王俊.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]基于遥感影像的呼伦湖湖冰近30年的变化分析及其影响因素研究[D]. 吴其慧.内蒙古农业大学 2018
[2]静水动水条件下冰厚的原型观测及计算模拟[D]. 田惠荣.内蒙古农业大学 2017
[3]万家寨水库建成后上游河段冰情特性分析及冰情信息模拟预报模型研究[D]. 王晓燕.内蒙古农业大学 2017
[4]黄河内蒙段及其附属湖泊冰生消和冰物理调查[D]. 闫利辉.大连理工大学 2017
[5]基于卫星多光谱影像的浅海水深反演研究[D]. 郭晓雷.上海海洋大学 2017
[6]黄河万家寨水库上游段封开河特征分析及模拟预报研究[D]. 张璐.内蒙古农业大学 2016
[7]基于主被动遥感的渤海海冰参数提取方法研究[D]. 刘文宋.中国石油大学(华东) 2016
[8]基于Landsat数据的鄱阳湖面积动态监测及其与水位关系研究[D]. 赵辉.中国地质大学(北京) 2016
[9]被动微波遥感纳木错湖冰变化研究[D]. 陶安琪.南京大学 2014
本文编号：3306071
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１技术路线图??Ｆｉｇ．?１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
全长为８３０多公里。根据河流流向将内蒙古段的黄河分为三段：第一段河流流??向从西南到东北，为石嘴山至巴彦高勒，第二段河流流向从西北到东南，为巴彦高??勒至喇嘛湾，第三段河流流向从北向南，为喇嘛湾至出境。如图２所示。??％?９??ｉ??？五涿县?ｓ?？－??？巴彦淖尔市??桃铸后康?？?＾??娜特漏广■．／?、呼和浩特市＊??，，ｕｍ（?＾＾＾特右旗、??达拉特赛＾＾托克托县??／?头綱＼???１?Ｖ？??＼?图例?准格尔旗＋？?（ｎ??勃清水稍枢纽????黄河河道?ｋ县??Ｔｐ｝?，?？鄂余多斯市?《級毅》地界线?万家寨水利枢組??？?地名?／－；？?＾７??Ｉｆｒ＾－?▼?水文站?／??［ｇ??＾??图２内蒙段黄河示意图??Ｆｉｇ．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｙｅｌｌｏｗ?Ｒｉｖｅｒ?ｉｎ?Ｉｎｎｅｒ?Ｍｏｎｇｏｌｉａ??万家寨水利枢纽位于托县至龙口峡谷之间ｔ２９］，其右岸为内蒙古准格尔旗，左岸??为山西偏关县［３°＇３１］。万家寨水库坝址以上集水面积为３９．４８万ｋｍ２，蓄水位最高可达??９８０ｍ、正常蓄水位为９７７ｍ、拐上为回水末端。万家寨大坝距头道拐水文站为１１４ｋｍ，??距离黄河中上游分界处的托县河口镇为１０４ｋｍ［３２］。本文将研究区域选定在万家寨库??区河段
Ｆｉｇ．４?Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ?ｎｅｇａｔｉｖｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｃｈａｒｔ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｉｃｅ?ａｇｅ??注：图屮年份代表该年度冰期，例如２０１０年为２００９？２０１０年度冰期，以此类推，沿用后文。??从图４中可以看出，万家寨自１９９８年建库之后至２０１８年，除个别冷冬年份之??夕卜，累积负气温呈现上升的趋势，大约升高了?５０°Ｃ。由于气温的升高，外加下游水??库的挡水作用，使得封河位置下移，于库尾河段容易出现卡冰现象，从而造成冰凌??灾害。??年度??１９９８?２００１?２００４?２００７?＾２０１０?２０１３?２０１６??－３０?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??—冰期最低气温??－２５?－?，?一冰期平均气温??－１０?－??－５?－??ｏ?－??图５拐上冰期平均气温及最低气温变化图??Ｆｉｇ．５?Ｔｈｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｍａｐ?ｏｆ?ｎｅｇａｔｉｖｅ?ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｆ?ｉｃｅ?ａｇｅ?ｉｎ?Ｇｕａｉｓｈａｎｇ??从图５中可以看出，万家寨自１９９８年建库之后至２０１８年，冰期平均气温在－２°Ｃ??波动
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河宁蒙河段2017～2018年度凌情特性分析[J]. 杨桂珍,赵凝,党乾磊,王艳. 内蒙古水利. 2018(10)
[2]基于Landsat-8数据和MODIS数据的渤海海冰信息提取[J]. 焦慧. 测绘与空间地理信息. 2018(05)
[3]黄河万家寨水库上游段水动力特性研究[J]. 袁博文,牟献友,冀鸿兰,张宝森. 中国水利水电科学研究院学报. 2018(02)
[4]基于改进C-V模型的冰湖轮廓提取方法研究[J]. 赵航,陈方,张美美. 遥感技术与应用. 2018(01)
[5]基于MODIS的渤海海冰资源量估算[J]. 颜钰,徐粒,许映军,李倩,陶军,顾卫. 资源科学. 2017(11)
[6]基于Landsat 8 OLI数据的后海水深反演[J]. 薛峭,梁开,甘华阳,陈太浩. 海南热带海洋学院学报. 2017(05)
[7]桑沟湾海冰厚度遥感反演研究[J]. 谷洪钦,毕海波,黄海军. 海洋科学. 2016(09)
[8]乌梁素海湖泊冰消融过程的现场观测[J]. 张岩,李畅游,史小红,裴国霞,乔玲敏. 海洋湖沼通报. 2016(04)
[9]2000-2013年西藏纳木错湖冰变化及其影响因素[J]. 勾鹏,叶庆华,魏秋方. 地理科学进展. 2015(10)
[10]Landsat系列卫星光学遥感器辐射定标方法综述[J]. 张志杰,张浩,常玉光,陈正超. 遥感学报. 2015(05)
博士论文
[1]基于高分辨率极化SAR的海冰分类和厚度探测方法研究[D]. 刘眉洁.中国石油大学(华东) 2016
[2]河冰生消过程中关键物理参数的监测与研究[D]. 崔丽琴.太原理工大学 2015
[3]Landsat7 ETM+数据处理技术研究[D]. 唐海蓉.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2003
[4]航天光学成像遥感器动态成像质量评价与优化[D]. 王俊.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]基于遥感影像的呼伦湖湖冰近30年的变化分析及其影响因素研究[D]. 吴其慧.内蒙古农业大学 2018
[2]静水动水条件下冰厚的原型观测及计算模拟[D]. 田惠荣.内蒙古农业大学 2017
[3]万家寨水库建成后上游河段冰情特性分析及冰情信息模拟预报模型研究[D]. 王晓燕.内蒙古农业大学 2017
[4]黄河内蒙段及其附属湖泊冰生消和冰物理调查[D]. 闫利辉.大连理工大学 2017
[5]基于卫星多光谱影像的浅海水深反演研究[D]. 郭晓雷.上海海洋大学 2017
[6]黄河万家寨水库上游段封开河特征分析及模拟预报研究[D]. 张璐.内蒙古农业大学 2016
[7]基于主被动遥感的渤海海冰参数提取方法研究[D]. 刘文宋.中国石油大学(华东) 2016
[8]基于Landsat数据的鄱阳湖面积动态监测及其与水位关系研究[D]. 赵辉.中国地质大学(北京) 2016
[9]被动微波遥感纳木错湖冰变化研究[D]. 陶安琪.南京大学 2014
本文编号：3306071
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